-
材料表面强化处理
农机具耐磨零件材料
球磨机磨球材料
耐磨零件材料概述
耐磨材料概述
高锰钢的耐磨性
典型耐磨零件用钢
耐磨件
--
稻麦收割机光滑刃动刀片
耐磨件
--<
/p>
犁壁
耐磨件
--
耙片
耐磨件
--
< br>泥浆泵缸套
耐磨件<
/p>
--
锄铲
耐磨件
--
锤式粉碎机锤片
耐磨件
--<
/p>
稻麦收割机光滑刃定刀片
p>
耐磨件
--
风扇磨煤机护勾、护甲
耐磨件
--
泥浆活塞杆
耐磨件
--
旋耕机刀片
耐磨件
--
< br>甘蔗粉碎机切片
耐磨
件
--
剪羊毛机刀片
耐磨件
--
< br>切草机刀片
耐磨件<
/p>
--
旋耕机齿轮
耐磨件
--
< br>联合收割机链轮
耐磨
件
--
推土机铲运机铲刀
耐磨件
--
< br>凿岩机
耐磨件
--
钻探机械钻具
耐磨件
--
犁铧
耐磨件
--
覆带板
国外工程机械耐磨件用钢及热处理
日本推土机、装载机、工作装置
德国挖掘机斗齿
美国挖掘机斗齿
日本挖掘机斗齿
日本推土机、装载机、行走机构
材料表面强化处理
材料表面强化处理是提高耐磨性的重要措施之一。除了常用的化学热处理
(
渗碳、渗硼等
)
和表面淬火方法外
,还有表面冶金强
化
(
表面熔化、表面
合金化、表面涂层
)
、气相反应沉积、离子注入等方法都能提高
零件表面的耐磨性和疲劳强度等性能。耐磨堆焊
是以提高耐磨性为主要目的的堆焊工艺。
耐磨堆焊材料也就成为一类重要的金属耐磨材料。常用的耐磨堆焊材料有铁基合金、钴合
金、镍合金等。耐磨堆焊材料的范围很广泛的。应该在耐磨性、对环境的适应能力和可焊性等几方面综合考虑正确
选用堆焊材料。
耐磨材料概述
用于制造耐磨零件的金属耐磨材料包括钢、复合钢材和铸铁等。高锰钢是历史悠久的耐磨材料,在恶劣
工况条件下,不容易产
生塑性失稳,而具有相当好的耐磨性;但它只有在冲击载荷及单位
压力较大的磨料磨损条件下,产生加工硬化效应,才显示出较其
他材料具有更优良的耐磨
性。对于冲击载荷不太大的易磨损零部件,目前较广泛选用成本较低的非合金钢(碳素钢)或中高碳合金
钢,并采取一定的工艺措施以提高其耐磨性。选用表面硬化钢或复合钢材制作的零部件,在耐磨、
耐冲击等性能方面都具有明显的
优点,可提高使用寿命,但成本较高。耐磨铸铁的耐磨性
好,成本低,包括冷硬铸铁、白口铸铁和中锰球墨铸铁,一般适用于不同
工况条件下使用
的耐磨零件。
耐磨钢目前尚
没有系统的技术标准,但制造耐磨零件所选用的钢类及钢种较广,一部分结构钢、工具钢及合金铸铁均常用于制<
/p>
造各种耐磨零件。近年来还发展了一些耐磨专用钢。一般是根据工作条件、磨损类型以及材
料破坏机理的不同,来合理选用钢种。
农机具耐磨零件材料
农业机械中旋耕刀、耙片等零件在作业时与土壤中的砂
石、树根等相碰撞,要求心部或承力层有较好的韧性而刃口或表面有高
的耐磨性,所以一
般选用
65Mn
钢。也常采用复合钢材、多层轧材以及处理工艺
。各类作物的收割刀片以接触疲劳磨损和磨料磨损为
主,要求刃口硬度高、耐磨、锋利,
同时又要有一定韧性,常选用
ω
C0.6%
~
1.2%
的高碳钢制造。也可选用低碳钢经化学热处理后
使
用。正确选择热处理工艺是充分发掘材料潜力的重要环节。
高锰钢的耐磨性
耐磨材料概述
用于制造耐磨零件的金
属耐磨材料包括钢、复合钢材和铸铁等。高锰钢是历史悠久的耐磨材料,在恶劣工况条件下,不容易产生塑
性失稳,而具有相当好的耐磨性;但它只有在冲击载荷及单位压力较大的磨料磨损条件下,产生
加工硬化效应,才显示出较其他材
料具有更优良的耐磨性。对于冲击载荷不太大的易磨损
零部件,目前较广泛选用成本较低的非合金钢(碳素钢)或中高碳合金钢,
并采取一定的
工艺措施以提高其耐磨性。选用表面硬化钢或复合钢材制作的零部件,在耐磨、耐冲击等性能方面都具有明显的优
点,
可提高使用寿命,但成本较高。耐磨铸铁的耐磨性好,成本低,包括冷硬铸铁、白口
铸铁和中锰球墨铸铁,一般适用于不同工况条
件下使用的耐磨零件。
耐磨钢目前尚没有系统的技术标准,但制造耐磨
零件所选用的钢类及钢种较广,一部分结构钢、工具钢及合金铸铁均常用于制
造各种耐磨
零件。近年来还发展了一些耐磨专用钢。一般是根据工作条件、磨损类型以及材料破坏机理的不同,来合理选用钢
种。
高锰钢的耐磨性
我国高锰钢的化学成分和力学性能
化
学成分(
%
)
钢号
C
1.10
~
ZGMnl3-1
1.50
1.00
~
ZGMnl3-2
1.40
11.00
~
0.90
~
ZGMnl3-3
1.30
0.90
~
ZGMnl3-4
1.20
注:
*1060
~1100°水淬处理后试样的力学性能
部分国外标准高锰钢的化学成分:
0.30
~
0.80
≤0.080
≥735
14.00
≤0.080
≥686
≤0.050
0.30
~
1.00
≤0.090
≥637
Mn
Si
S
P
b(Mpa)
力学性能
*
5(%)
AK(J)
HB
适用范
围
-
≥20
低冲击件
普通件
≤229
≥25
≥147
复杂件
≥35
高冲击件
日本标准高锰钢的化学成分
JIS G5131-1991
钢号
C
SCMnH1
SCMnH2
SCMnH3
SCMnH11
0.9
~
1.3
0.9
~
1.2
0.9
~
1.2
0.9
~
1.3
Mn
11
~
4
11
~
4
11
~
4
11
~
4
化
学成分质量分数(
%
)
Si
-
≤0.8
0.3
~
0.8
≤0.8
S
≤0.05
≤0.04
≤0.035
≤0.04
P
≤0.10
≤0.07
≤0.05
≤0.07
其它
-
-
-
p>
Cr
:
1.5
~<
/p>
2.5
Cr
:
2.0
~
3.0
SCMnH21
1.0
~
1.35
11
~
4
≤0.8
≤0.04
≤0.07
Cr
:
0.4
~
0.7
美国标准高锰钢的化学成分
ANSI/ASTM A128-78a
钢号
Ab
B-1
B2
B-3
B-4
C
D
E
1
E
2
F
化学成分质量分数(
%
)
C
1.05
~
1.35
0.9
~
1.05
1.05
~
1.2
1.12
~
1.28
1.2
~
1.35
1.05
~
1.35
0.7
~
1.3
0.7
~
1.3
1.05
~
1.45
1.05
~
1.35
Mn
≥11.0
11.5
~
11.4
11.5
~
11.4
11.5
~
11.4
11.5
~
11.4
11.5
~
11.4
11.5
~
11.4
11.5
~
11.4
11.511.4
6.0
~
8.0
Si
≤1.0
≤1.0
≤1.0
≤1.0
≤1.0
≤1.0
≤1.0
≤1.0
≤1.0
≤1.0
S
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
P
≤0.07
≤0.07
≤0.07
≤0.07
≤0.07
≤0.07
≤0.07
≤0.07
≤0.07
≤0.07
其它
-
-
-
-
-
p>
Cr
:
1.5
~<
/p>
2.5
Ni
:
3.0
~
4.0
Mo
:
0.9
~
1.20
Mo
:
1.8
~
p>
2.10
Mo
:
0.9
~
1.20
前苏联标准高锰钢的化学成分
钢号
C
1
10
Г
13
Л
0.9
~
1.5
Mn
11.5
~
15.0
化学成分质量分数(
%
)
Si
0.3
~
1.0
S
≤0.05
P
≤0.12
Ni
:≤1.0
其它
Cr
:≤1.0
110
Г
13X2
Б
P
Л
0.9
~
1.5
11.5
~
14.5
0.3
~
1.0
≤0.05
≤0.12
Ni
:≤0.5
Cr
:
1.0
~
< br>2.0
Nb
:
0.08
~
0.12
B
:<
/p>
0.001
~
0.006
V
:
0.100.30
110
Г
13
Ф
T
Л
0.9
~
1.3
11.5
~
14.5
0.4
~
0.9
≤0.05
≤0.12
Ti
:
0.010.05
Cr
:
1.0
~
1.5
Ni
:≤1.0
130
Г
14XM
Ф
A
Л
1.2
~
1.4
12.5
~
15.0
≤0.6
≤0.05
≤0.07
V
:
0.08
~
0.12
N
:
0.025
~
0.05
罗马尼亚联标准高锰钢的化学成分
STAS 3718
钢号
T100MoMn130
T100NiMn130
T105Mn120
T120CrMn130
T130Mn135
化学成分
质量分数(
%
)
C
0.7A
~
1.3
0.7A
~
1.3
0.9A
~
1.2
1.05A
~
1.35
1.25A
~
1.40
Mn
11.5A
~
14.0
11.5A
~
14.0
11.5A
~
13.5
11.5A
~
14.0
12.5A
~
14.5
Si
≤1.0
≤1.0
≤1.0
≤1.0
≤1.0
S
≤0.05
≤0.05
≤0.05
≤0.05
≤0.05
P
≤0.07
≤0.07
≤0.11
≤0.07
≤0.11
其它
Mo:0.9A
~
1.2
Ni:3.0A
~
4.0
Ni:≤0.8
Cr:1.5A
~
2.5
Ni:≤0.8
波兰标准高锰钢的化学成分
PN 83160
钢号
化学成分
质量分数(
%
)
C
1.0
~
1.4
Mn
12.0
~
14.0
Si
0.3
~
1.0
S
≤0.03
P
≤0.10
其它
Cr
:≤1.0
L120G13
Ni
:≤1.0
L120G13H
1.0
~
1.4
12.0
~
14.0
0.3
~
1.0
≤0.03
≤0.10
Ni
:≤0.5
Cr
:≤1.0
L120G13T
1.0
~
1.4
12.0
~
14.0
0.3
~
1.0
≤0.03
≤0.10
Ni
:≤1.0
Ti
:
0.1
~
< br>0.3
高锰钢铸
件在受到冲击截荷和压应力时,金属表面发生塑性变形,迅速产生加工硬化并诱发产生马氏体及
< br>ε
相,从而形成硬而
耐磨的表面层,耐心部仍是奥氏体组
织。表面层硬度由原来的
200HB
左右提高到
500HB
以上,硬化层浓度可达到
10
~
20mm
,甚至更
多。在
表面逐渐被磨损掉的同时,在冲击载荷的作用下硬化层不断地向内发展。在低冲击载荷和低应力磨损情况下,由于
不能在表
Cr
:
0.6
~
1.3
面产生足够的加工硬化,这时高锰钢的耐磨
性往往不一定比相当硬度的其他钢种好。奥氏体高锰钢是非磁性的,也可用于既要求耐
磨
又抗磁化的零件,如吸料器的电磁铁罩。
为适应不同工况的要求,调整基本成分和加入其他合金元素,以提高钢的耐磨性,发展了一些改进型 高锰钢。国内外一部分改
进型高锰钢的化学成分和用途见下表。
改进型高锰钢的化学成分和用途
国别
钢
种
化学成分质量分数
(%)
C
Si
Mn
Mo
Cr
其他
-
1.5
(
大截面件
)
残余
-
用途举例
中国
Mn6Mo
1.2
~
1.4
0.4
~
0.7
5.5
~
7.0
1.05
~
0.40
~
5.75
~
6.75
0.90
~
1.20
1.35
0.80
~
0.70
0.40
~
6.00
~
7.00 0.90
~
1.20
1.00
0.70
-
-
-
8.86
11.0
-
-
-
-
4.94
4.7
-
0.54
0.58
-
残余
0.8
~
1.2
(
小截面件
)
适用于冲击
不很大的粉
Grade A
美国
6Mn-1Mo
Grade B
5Cr5Mn9
60Cr5Mn11
Mn9Cr2
Climax
煤设备和工
程机械的耐
-
-
磨件
破碎机的轧
臼壁、破碎
壁,电铲铲
齿
承受高应力
-
-
45Mn17Al3
中国
0.42
0.57
0.34
~
0.27
~
17.2
~
18.0
-
-
Al
:<
/p>
2.97
~
3.20
< br>冲击的工
Ti
:
0.078
p>
~
0.098
件,如落锤
及其底座
铸态下使
用。大型挖
掘机铲斗、
复杂结构的
格子板、衬
板等
7Mn13
0.7
~
0.8
≤0.5
12.5
~
14.5
-
-
Ti
:≤0.1
球磨机磨球材料
用于水泥生产的球磨机的磨球,所破碎的水泥磨料较硬,应选择耐磨性高的材料,如高铬铸铁;
而磨煤球磨机用磨球,煤相
对较软,采用低合金钢淬火,如
45
Mn2
或贝氏体钢球可满足要求。不同型号磨机的磨球选材也不同,大型水泥磨机的磨球
受冲击严
重,应选用耐磨性较高韧性良好的材料。如直径
5m<
/p>
以上的大磨机国外用
GCr15
或碳铬钼
低合金钢球,也可用韧性较好的低碳高铬铸
铁球;而在小磨机中工作的磨球则以选用高铬
铸铁球为宜。大尺寸磨球需选用淬透性高的钢种以保证断面上高而均匀的硬度。一种
-
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